第三章《铁 金属材料》检测题2022-2023学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册（Word含答案）.docx

第三章铁 金属材料检测题一、单选题(共12小题) 1.下列关于钢的说法不正确的是()A 根据含碳量不同，碳素钢可分为高碳钢、中碳钢和低碳钢B 含碳量低的钢，硬度较大，韧性较弱C 向钢中加入一定量的一种或几种其他元素，可得到具有不同性能的合金钢D 不锈钢中主要加入了铬、镍两种元素2.把铁片放入下列溶液中，铁片溶解且溶液质量减小，没有气体生成，此溶液是()A 冷浓硝酸B 稀硫酸C 硫酸铁D 硫酸铜3.下列说法正确的是()A 青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金B 不管哪种铜合金都含有铜元素，所以它们的性质也和金属铜一样C 我们日常生活中用到的铜合金制品主要是黄铜制的D 各种铜合金都有良好的导电、导热性4.必须通过加入其他试剂才能鉴别的一组无色溶液是()A 氯化铝溶液和氢氧化钾溶液B 碳酸氢钠和稀盐酸C 偏铝酸钠溶液和稀硝酸D 碳酸钠和稀硫酸5.下列关于铁的叙述中错误的是()A 纯净的铁是光亮的银白色金属B 铁能被磁体吸引C 铁是地壳中含量最多的金属元素D 铁具有延展性和导热性，可制作炊具6.现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A 3.38 gB 4.58 gC 4.16 gD 4.41 g7.镁、铝合金粉末10.2 g溶于500 mL 4 mol·L1盐酸中恰好完全反应。若加入2 mol·L1的氢氧化钠溶液，使得沉淀达到最大量，则需加入氢氧化钠溶液的体积为()A 100 mLB 500 mLC 1 000 mLD 1 500 mL8.将5.0 g碳酸钙加入到足量的盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应，得到气体的体积(标准状况下)为()A 1.12 LB 2.24 LC 11.2 LD 22.4 L9.已知某KOH样品中含水7.62%，含K2CO32.23%，含KOH 90%。现将1.00 g样品加入46.00 mL 1.00 mol·L-1的盐酸中，过量的酸用1.070 mol·L-1KOH溶液刚好中和。蒸发溶液，蒸发到无水时，可得到固体的质量约为（）A 3.00 gB 3.43 gC 4.50 gD 无法计算10.神农本草经记载：“神农尝百草，日遇七十二毒，得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是()A 将茶叶灼烧灰化，选用、和B 用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用、和C 过滤得到滤液，选用、和D 检验滤液中的Fe3，选用、和11.在两个烧杯中各加入相同体积且浓度均为3 mol·L1的硫酸溶液，随后分别置于天平左右两个托盘上，调节天平使之平衡，此时向两烧杯中分别加入10.8 g镁与铝，反应完毕后天平两端将会()A 放铝的一端托盘上升B 放镁的一端托盘上升C 仍保持平衡D 无法确定12.下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是()A 磁性氧化铁：四氧化三铁，为黑色晶体B 铁红：氧化亚铁，可用作红色油漆的颜料C 双氧水：过氧化氢，受热稳定、易溶于水D 苏打：碳酸氢钠，可用于治疗胃酸二、实验题(共2小题) 13.实验室用氢氧化钠溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备氢氧化亚铁沉淀，其装置如图所示。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色氢氧化亚铁沉淀，在试管和中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的氢氧化亚铁沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。14.某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合实验，根据实验流程回答相关问题：(1)请写出Fe2O3与反应的离子方程式：_。(2)物质为_。(3)请写出FeCl3溶液与铁粉反应的化学方程式：_。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为_，此过程中发生的氧化还原反应为_(用化学方程式表达)。(5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中，并继续煮沸至红褐色，制得分散系_，它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是_。三、计算题(共1小题) 15.铁氧体是一类磁性材料，通式为MO·xFe2O3(M为二价金属离子)。(1)为了制备铁氧体，称取5.6 g铁粉、一定量的FeCl3(s)作为原料，先制备Fe3O4。方法如下：用稀硫酸溶解铁粉，加入FeCl3(s)，经过一系列反应得到纯净的Fe3O4已知1 mol Fe(OH)2与2 mol Fe(OH)3混合灼烧可得到1 mol Fe3O4，需要加入FeCl3(s)的质量是多少？(2)若以MgSO4(s)和FeCl3(s)为原料制备9.0 g MgO·2Fe2O3，制取过程中至少需要多少1 mol·L1的NaOH(aq)?(3)在一次制备Fe3O4的实验中，由于反应物比例控制不当，获得了另一种产品。取a克该产品溶于100 mL盐酸(足量)中，需要通入672 mL(标准状况) Cl2才能把溶液中的Fe2全部氧化为Fe3，然后蒸干所得溶液，灼烧至恒重，得9.6 g固体。ag该产品溶于盐酸后，溶液中Fe2的物质的量浓度(溶液体积变化忽略不计)。推算该产品的化学式(写出推算过程)。四、填空题(共2小题) 16.合金是生活中常用的材料，请回答下列问题：(1)现代社会应用最广泛的金属是_。(2)生铁和钢是含碳量不同的铁碳合金，含碳量在2%4.3%的称为_。不锈钢在空气中比较稳定，不易生锈，有强的抗腐蚀能力，其合金元素主要是_。(3)钢铁的腐蚀给社会造成的损失是巨大的，所以采取措施防止钢铁的腐蚀是十分必要的，请列举两种防止钢铁腐蚀的方法_。(4)青铜的主要合金元素为_，黄铜的主要合金元素为_。17.图是某儿童微量元素体检报告单的部分数据：根据上表的数据，回答下列问题：（1）该儿童元素含量偏低。（2）报告单中“mol·L-1”是（填“质量” “体积”或“浓度”）的单位。（3）服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+。在这个过程中维生素C表现出（填“氧化性”或“还原性”）。（4）硫酸亚铁晶体（FeSO47H2O）在医疗上可作补血剂。某课外小组测定该补血剂（每片b克）中铁元素的含量。实验步骤如图：请回答下列问题：a中H2O2的作用是。b中一系列处理的操作步骤为、洗涤、灼烧、冷却、称量。c若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量分数为。d下列操作会导致所测定的铁元素含量偏高的是。A步骤所加氨水量不足 B步骤洗涤不充分 C步骤灼烧不充分答案解析1.【答案】B2.【答案】D【解析】铁遇冷浓硝酸钝化，生成一层致密的氧化物薄膜，铁片增重；稀硫酸与铁反应有氢气产生；铁与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁，使溶液的质量增大；铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，使溶液的质量减小。3.【答案】C【解析】青铜是我国使用最早的合金，但目前使用最广泛的合金是铁合金；铜合金与铜相比，因熔合了其他元素，其机械性能和硬度、熔点等性质发生变化；白铜的导电、导热性均比铜单质差。4.【答案】B【解析】铝盐溶液(如氯化铝溶液)与强碱溶液(如氢氧化钾溶液)、偏铝酸盐溶液(如偏铝酸钠溶液)与强酸(如稀硝酸)、碳酸盐溶液(如碳酸钠溶液)与强酸(如稀硫酸)等，它们相互滴加的顺序不同，其反应与现象不同，不用其他试剂就可以鉴别它们。5.【答案】C【解析】铁元素在地壳中含量是金属元素的第二位。6.【答案】C【解析】碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解，设混合物中含有xg NaHCO3，则解得：x0.84，所以m(Na2CO3)5 gm(NaHCO3)5 g0.84 g4.16 g。7.【答案】C【解析】当沉淀量达到最大时，溶液中的溶质为NaCl，根据Na、Cl原子个数比为11可知需NaOH溶液的体积为1 000 mL。8.【答案】B【解析】设生成的气体体积为V，则根据化学方程式CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，CCO22CO可知：故V2×22.4 L×2.24 L。9.【答案】B【解析】K2CO3和KOH与盐酸反应的产物都是KCl，盐酸过量，用1.070 mol·L-1KOH溶液刚好中和，最后全部生成KCl，即蒸发得到的固体为KCl，根据Cl元素守恒可得：n（KCl）=n（HCl）=0.046 L×1.00 mol·L-1=0.046 mol，所以m（KCl）=0.046 mol×74.5 g·mol-1=3.43 g。10.【答案】B【解析】将茶叶灼烧灰化，应在坩埚中加热，、和都能用到，A项不符合；用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，应在烧杯中进行，可用玻璃棒搅拌，选用和，用不到，B符合；过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒，、和都能用到，C不符合；检验滤液中的Fe3，可用胶头滴管取少量滤液于小试管中，用KSCN溶液检验，用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等，、和都能用到，D不符合。11.【答案】D【解析】已知二种反应物的量，根据反应的化学方程式计算时需要讨论过量情况；由于硫酸用量不确定，所以不同体积用量时，过量情况又会不同。金属投入硫酸中可能会产生以下三种情况：(1)硫酸过量，两种金属均完全反应；(2)金属过量，硫酸的量均不足，两种金属都未完全反应；(3)硫酸的用量对一种金属来说是足量的，对于另外一种金属是不足量的。n(Al)10.8/270.4 mol，与Al完全反应需硫酸：0.4×32/30.2 Ln(Mg)10.8/240.45 mol，与Mg完全反应需硫酸：(0.45×1)/30.15 L(1)当V(H2SO4) 0.2 L时，硫酸均足量。0.4 mol Al置换出0.6 mol H2,0.45 mol Mg置换出0.45 mol H2，Al置换出H2多，放铝一端溶液增重少，放Al的一端升高。(2)当V(H2SO4) 0.15 L时，两种金属都过量，两烧杯中H2SO4均完全反应，放出H2的量相等，天平仍平衡。(3)当0.15 LV(H2SO4)0.2 L时，Mg完全反应酸有余，而Al有剩余酸不足，此时镁与酸反应产生的H2仍为0.45 mol，Al与酸反应产生的H2大于0.45 mol，小于0.6 mol，放铝一端溶液增重少，放Al的一端升高。12.【答案】A【解析】铁红是氧化铁，过氧化氢受热不稳定，苏打是碳酸钠，B、C、D错。13.【答案】(1)稀硫酸、铁屑(2)氢氧化钠溶液(3)如果中试管有连续均匀气泡产生，可确定已排净空气，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的氢气充满了试管和试管，且外界空气不容易进入【解析】利用铁和稀硫酸产生氢气，先赶走装置中的空气。如果中试管有连续均匀气泡产生，可确定已排净空气，再夹紧止水夹，通过氢气产生的压力将硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中去，从而产生氢氧化亚铁沉淀，且在氢气的氛围中氢氧化亚铁不易被氧化，所以可保存较长的时间。14.【答案】(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)(3)Fe2FeCl3=3FeCl2(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3胶体分散质粒子直径大小不同【解析】(1)Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCl3。(2)FeCl3溶液能够与碱反应生成Fe(OH)3，该物质可以是NaOH溶液等。(3)Fe3具有强氧化性，能够氧化Fe：Fe2FeCl3=3FeCl2。(4)Fe(OH)2是白色沉淀，且具有还原性，会迅速被氧化，固体由白色迅速转化为灰绿色，最终转化为红褐色Fe(OH)3沉淀：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(5)饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至呈红褐色，得到的是Fe(OH)3胶体。胶体与溶液、浊液的本质区别在于分散质粒子直径大小不同。15.【答案】(1)32.5 g(2)350 mL(3)溶液中Fe2的物质的量浓度0.6 mol·L12FeO·Fe2O3【解析】(1)5.6 g铁粉n(Fe)0.1 mol，与硫酸反应生成硫酸亚铁，n(Fe2)0.1 mol ；Fe3O4可表示为FeO·Fe2O3，由n(Fe3)0.1 mol×20.2 mol，n(FeCl3)0.2 mol，m(FeCl3)0.2 mol×162.5 g·mol132.5 g。(2)9.0 g MgO·2Fe2O3物质的量n(MgO·2Fe2O3)0.025 mol，n(MgO)0.025 mol，n(Fe2O3)0.025 mol×20.05 mol，根据工艺流程可知，MgO、Fe2O3来自氢氧化镁、氢氧化铁分解，由电荷守恒可知n(OH)2n(Mg2)3n(Fe3)0.025 mol×20.05 mol×2×3 0.35 mol，需要1 mol·L1的NaOH溶液体积为0.35 L。(3)取a克该产品溶于100 mL盐酸中，需672 mL Cl2物质的量氧化其中亚铁离子，根据2Fe2Cl2=2Fe32Cl，得n(Fe2)0.06 mol，c(Fe2)0.6 mol·L1。最后9.6 g固体为Fe2O3，n(Fe2O3)0.06 mol，利用铁元素守恒可知原氧化物中3价铁的物质的量为0.06 mol×20.06 mol0.06 mol，n(FeO)n(Fe2O3)21，该产品化学式为2FeO·Fe2O3。16.【答案】(1)铁(2)生铁铬和镍(3)在钢铁的表面喷涂油漆；表面涂油；在钢铁的表面镀上铬、锌等金属；对钢铁的表面进行烤蓝处理(增厚氧化膜)；制成不锈钢(答案合理即可)(4)SnZn【解析】(1)现代社会应用最广泛的金属是铁。(2)碳素钢的含碳量较生铁低，小于2%，生铁中含碳量在2%4.3%，而不锈钢中加入的含金元素主要是铬、镍。(3)钢铁的腐蚀主要是与环境中的化学物质(如空气、水、酸等)接触而发生化学反应，故防止钢铁的腐蚀，只要使其避免与上述物质接触即可。可采用覆膜法、改变内部结构等方法。17.【答案】（1）铁（或Fe）（2）浓度（3）还原性（4）a将Fe2+全部氧化为Fe3+b. 过滤 cd.BC【解析】（1）铁（或Fe）。（2）报告单中mol·L-1是浓度的单位。（3）服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+，Fe元素的化合价降低被还原，则维生素C所起还原作用。（4）由流程图可知，该实验原理：将药品中的Fe2+形成溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，再转化为氧化铁，通过测定氧化铁的质量，计算补血剂中铁元素的含量。a项，双氧水具有氧化性，酸性条件下能将Fe2+全部氧化为Fe3+。b项，步骤中一系列处理是由氢氧化铁悬浊液最终转化为氧化铁，需要过滤、洗涤氢氧化铁，然后灼烧生成氧化铁，冷却后称量氧化铁的质量。c项，ag氧化铁中铁元素的质量即为10片补血剂中铁的质量，每片补血剂含铁元素的质量=0.07ag，每片补血剂含铁元素的质量分数=×100%=%。D项，步骤所加氨水量不足，铁离子沉淀不完全，生成的氢氧化铁减少，氧化铁质量减少，测定结果偏低，A错误；步骤洗涤不充分，导致氧化铁的质量偏大，测得的铁元素质量分数偏大，B正确；步骤灼烧不充分，会导致氧化铁固体的质量偏大，铁元素质量分数偏大，C正确。